專利名稱：吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及爬壁機(jī)器人，尤其涉及一種吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)的現(xiàn)代化程度越來(lái)越高，城市建筑物也越來(lái)越趨向于摩天化，這樣就需要進(jìn)行許多的壁面作業(yè)。很多高樓的玻璃墻面清洗工作，由人來(lái)完成既不方便也不安全，而爬壁機(jī)器人就可以代替人來(lái)完成這項(xiàng)危險(xiǎn)的工作。此外，吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人通過(guò)裝載不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)不同的作用功能，例如大型船殼焊接、較高光滑墻面油漆清理、高樓玻璃擦洗、街道路口的臨時(shí)監(jiān)控與信息收集、機(jī)器人立體網(wǎng)絡(luò)化通訊、高樓或電梯井的電線老化檢查等。爬壁機(jī)器人是能夠在垂直峭壁上進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人。它作為高空極限作業(yè)的一種自動(dòng)機(jī)械裝置，越來(lái)越受到人們的重視。在工作中，爬壁機(jī)器人必須實(shí)現(xiàn)以下幾種功能(1) 能夠在傾斜面或垂直的光滑可吸附面上前進(jìn)、后退；( 有足夠的動(dòng)力拖動(dòng)負(fù)載；C3)運(yùn)動(dòng)要有足夠的精確度和可控性；(4)動(dòng)力系統(tǒng)能夠頻發(fā)的啟動(dòng)和停止?？梢?jiàn)，爬壁機(jī)器人的動(dòng)力系統(tǒng)是機(jī)器人設(shè)計(jì)中最重要的一個(gè)系統(tǒng)。動(dòng)力部分是整個(gè)機(jī)器人動(dòng)力的源泉，它直接負(fù)責(zé)給機(jī)器人提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人在控制策略下在斜面上按照要求帶動(dòng)負(fù)載移動(dòng)，以完成相應(yīng)的任務(wù)。但是，在現(xiàn)有的爬壁機(jī)器人的設(shè)計(jì)中往往根據(jù)機(jī)器人具有循環(huán)往復(fù)預(yù)定的特點(diǎn)采用液壓缸或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式。液壓缸和電動(dòng)機(jī)不僅質(zhì)量大，增加機(jī)器人本身的重量，而且效率很低，能耗非常大。。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本案設(shè)計(jì)人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，積極研究改良，于是有了本發(fā)明吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的爬壁機(jī)器人質(zhì)量重，效率低，能耗大等缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕便、操作方便、使用靈活的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，所述吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人包括推進(jìn)氣缸 ’第一導(dǎo)向滑桿與第二導(dǎo)向滑桿，所述第一導(dǎo)向滑桿和所述第二導(dǎo)向滑桿分別位于所述推進(jìn)氣缸兩側(cè)；第一吸盤支架與第二吸盤支架，所述第一吸盤支架與所述第二吸盤支架通過(guò)所述推進(jìn)氣缸、第一導(dǎo)向滑桿，以及第二導(dǎo)向滑桿連接；第一轉(zhuǎn)向氣缸與第二轉(zhuǎn)向氣缸，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸一端與第一導(dǎo)向滑桿活動(dòng)連接，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸另一端與第二吸盤支架鉸接，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸一端與第二導(dǎo)向滑桿活動(dòng)連接，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸另一端與所述第二吸盤支架鉸接；以及吸盤，固定設(shè)置在所述第一吸盤支架和所述第二吸盤支架底部?？蛇x的，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸通過(guò)第一轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片與所述第二吸盤支架鉸接。
可選的，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片與所述第二吸盤支架鉸接處設(shè)置第一轉(zhuǎn)向角度調(diào)節(jié)孔?？蛇x的，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸通過(guò)套設(shè)在第一導(dǎo)向滑桿上的第一滑塊與所述第一導(dǎo)向滑桿連接。可選的，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸通過(guò)第二轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片與所述第二吸盤支架鉸接。可選的，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片與所述第二吸盤支架鉸接處設(shè)置第二轉(zhuǎn)向角度調(diào)節(jié)孔?？蛇x的，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸通過(guò)套設(shè)在第二導(dǎo)向滑桿上的第二滑塊與所述第二導(dǎo)向滑桿連接?？蛇x的，所述位于第一導(dǎo)向滑桿與第二導(dǎo)向滑桿內(nèi)側(cè)的第一吸盤支架上間隔形成行程調(diào)節(jié)孔。可選的，所述固定設(shè)置在第一吸盤支架底部的吸盤數(shù)量為3個(gè)?？蛇x的，所述固定設(shè)置在第二吸盤支架底部的吸盤數(shù)量為3個(gè)。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)將第一吸盤支架和第二吸盤支架采用推進(jìn)氣缸接方式連接，并在所述推進(jìn)氣缸的兩側(cè)分別設(shè)置第一轉(zhuǎn)向氣缸和第二轉(zhuǎn)向氣缸，在所述第一吸盤支架和所述第二吸盤支架底部設(shè)置吸盤以分別形成第一吸附體和第二吸附體，使得吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)純氣動(dòng)化，不僅簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減輕重量，而且操作方便，使用靈活。


圖1是本發(fā)明吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人的軸測(cè)圖；圖2是本發(fā)明吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人的頂視圖；圖3是本發(fā)明吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人的側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人的俯視圖。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1與圖4，圖1所示為吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人1的軸測(cè)圖。所述吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人1包括通過(guò)推進(jìn)氣缸10、第一導(dǎo)向滑桿11，以及第二導(dǎo)向滑桿12連接的第一吸盤支架13和第二吸盤支架14 ；一端與所述第一導(dǎo)向滑桿11通過(guò)第一滑塊111滑動(dòng)連接，另一端與所述第二吸盤支架14通過(guò)第一轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片15鉸鏈連接的第一轉(zhuǎn)向氣缸16 ；—端與所述第二導(dǎo)向滑桿12通過(guò)第二滑塊121滑動(dòng)連接，另一端與所述第二吸盤支架14通過(guò)第二轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片17鉸鏈連接的第二轉(zhuǎn)向氣缸18 ；以及分別固定設(shè)置在所述第一吸盤支架13和所述第二吸盤支架14底部的吸盤19。請(qǐng)參閱圖1，并結(jié)合參閱圖2與圖3，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸16與所述第二轉(zhuǎn)向氣缸18 分別位于推進(jìn)氣缸10的兩側(cè)。所述吸盤19通過(guò)吸盤連接體191固定設(shè)置在所述第一吸盤支架13和所述第二吸盤支架14底部。在本發(fā)明中，固定設(shè)置在第一吸盤支架13上的吸盤 19數(shù)量?jī)?yōu)選的為三個(gè)或以上，以形成第一吸附體。固定設(shè)置在第二吸盤支架14上的吸盤19數(shù)量?jī)?yōu)選的為三個(gè)或以上，以形成第二吸附體。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，并結(jié)合參閱圖2與圖4，在所述第一吸盤支架13之異于吸盤19 的一側(cè)設(shè)置推進(jìn)氣缸桿固定件131，在所述第二吸盤支架14與所述第一吸盤支架13的推進(jìn)氣缸桿固定件131對(duì)應(yīng)位置設(shè)置推進(jìn)氣缸缸體連接件141和推進(jìn)氣缸支撐架142。所述推進(jìn)氣缸支撐架142通過(guò)軸承143與所述第二吸盤支架14連接。所述推進(jìn)氣缸缸體連接件141活動(dòng)設(shè)置在推進(jìn)氣缸支撐架142上。所述推進(jìn)氣缸10設(shè)置在所述推進(jìn)氣缸桿固定件131與所述推進(jìn)氣缸缸體連接件141上，所述推進(jìn)氣缸10的推進(jìn)氣缸桿(未圖示)與推進(jìn)氣缸桿固定件131連接。所述第一轉(zhuǎn)向氣缸16的第一轉(zhuǎn)向氣缸桿(未圖示)通過(guò)第一轉(zhuǎn)向氣缸桿連接體 161與套設(shè)在第一導(dǎo)向滑桿11上的第一滑塊111活動(dòng)連接。所述第二轉(zhuǎn)向氣缸18的第二轉(zhuǎn)向氣缸桿(未圖示)通過(guò)第二轉(zhuǎn)向氣缸桿連接體181與套設(shè)在第二導(dǎo)向滑桿12上的第一滑塊121活動(dòng)連接。所述第一轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片15的一端與第一轉(zhuǎn)向氣缸16連接，另一端與所述第二吸盤支架4鉸接。在所述第一轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片15之與第二吸盤支架4鉸接處設(shè)置若干第一轉(zhuǎn)向角度調(diào)節(jié)孔151。所述第二轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片17的一端與第二轉(zhuǎn)向氣缸18連接，另一端與所述第二吸盤支架4鉸接。在所述第二轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片17之與第二吸盤支架4鉸接處設(shè)置若干第二轉(zhuǎn)向角度調(diào)節(jié)孔171。在位于第一導(dǎo)向滑桿11與第二導(dǎo)向滑桿 12內(nèi)側(cè)的第一吸盤支架13上間隔形成若干行程調(diào)節(jié)孔132。當(dāng)所述吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人1工作時(shí)，所述第一吸附體與所述第二吸附體交替吸附、脫離墻面，并依靠推進(jìn)氣缸10的推進(jìn)氣缸桿的伸出、縮進(jìn)完成一個(gè)前進(jìn)循環(huán)。所述吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人1需要轉(zhuǎn)向時(shí)，第一吸附體脫離墻面，第二吸附體吸附墻面，并依靠第一轉(zhuǎn)向氣缸16的第一轉(zhuǎn)向氣缸桿和第二轉(zhuǎn)向氣缸18的第二轉(zhuǎn)向氣缸桿的伸出、縮進(jìn)帶動(dòng)第一吸附體旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)原地0 180°間的任意角度旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)將第一吸盤支架13和第二吸盤支架14采用推進(jìn)氣缸10鉸接方式連接，并在所述推進(jìn)氣缸10的兩側(cè)分別設(shè)置第一轉(zhuǎn)向氣缸16和第二轉(zhuǎn)向氣缸18，在所述第一吸盤支架13和所述第二吸盤支架14底部設(shè)置吸盤以分別形成第一吸附體和第二吸附體，使得吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)純氣動(dòng)化，不僅簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減輕重量，而且操作方便，使用靈活。本領(lǐng)域技術(shù)人員均應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因而，如果任何修改或變型落入所附權(quán)利要求書及等同物的保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，認(rèn)為本發(fā)明涵蓋這些修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于所述吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人包括推進(jìn)氣缸；第一導(dǎo)向滑桿與第二導(dǎo)向滑桿，所述第一導(dǎo)向滑桿和所述第二導(dǎo)向滑桿分別位于所述推進(jìn)氣缸兩側(cè)；第一吸盤支架與第二吸盤支架，所述第一吸盤支架與所述第二吸盤支架通過(guò)所述推進(jìn)氣缸、第一導(dǎo)向滑桿，以及第二導(dǎo)向滑桿連接；第一轉(zhuǎn)向氣缸與第二轉(zhuǎn)向氣缸，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸一端與第一導(dǎo)向滑桿活動(dòng)連接，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸另一端與第二吸盤支架鉸接，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸一端與第二導(dǎo)向滑桿活動(dòng)連接，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸另一端與所述第二吸盤支架鉸接；以及，吸盤，固定設(shè)置在所述第一吸盤支架和所述第二吸盤支架底部。
2.如權(quán)利要求1所述的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸通過(guò)第一轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片與所述第二吸盤支架鉸接。
3.如權(quán)利要求2所述的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片與所述第二吸盤支架鉸接處設(shè)置第一轉(zhuǎn)向角度調(diào)節(jié)孔。
4.如權(quán)利要求1所述的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)向氣缸通過(guò)套設(shè)在第一導(dǎo)向滑桿上的第一滑塊與所述第一導(dǎo)向滑桿連接。
5.如權(quán)利要求1所述的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸通過(guò)第二轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片與所述第二吸盤支架鉸接。
6.如權(quán)利要求5所述的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸連接耳片與所述第二吸盤支架鉸接處設(shè)置第二轉(zhuǎn)向角度調(diào)節(jié)孔。
7.如權(quán)利要求1所述的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)向氣缸通過(guò)套設(shè)在第二導(dǎo)向滑桿上的第二滑塊與所述第二導(dǎo)向滑桿連接。
8.如權(quán)利要求1所述的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述位于第一導(dǎo)向滑桿與第二導(dǎo)向滑桿內(nèi)側(cè)的第一吸盤支架上間隔形成行程調(diào)節(jié)孔。
9.如權(quán)利要求1所述的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述固定設(shè)置在第一吸盤支架底部的吸盤數(shù)量為3個(gè)。
10.如權(quán)利要求1所述的吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，其特征在于，所述固定設(shè)置在第二吸盤支架底部的吸盤數(shù)量為3個(gè)。
全文摘要
一種吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人，包括推進(jìn)氣缸；第一導(dǎo)向滑桿與第二導(dǎo)向滑桿；通過(guò)所述推進(jìn)氣缸、第一導(dǎo)向滑桿，以及第二導(dǎo)向滑桿連接的第一吸盤支架和第二吸盤支架；與第一導(dǎo)向滑桿和第二吸盤支架鉸接的第一轉(zhuǎn)向氣缸；與第二導(dǎo)向滑桿和第二吸盤支架鉸接的第二轉(zhuǎn)向氣缸；以及設(shè)置在所述第一吸盤支架和所述第二吸盤支架底部的吸盤。本發(fā)明通過(guò)將第一吸盤支架和第二吸盤支架采用推進(jìn)氣缸接方式連接，并在所述推進(jìn)氣缸的兩側(cè)分別設(shè)置第一轉(zhuǎn)向氣缸和第二轉(zhuǎn)向氣缸，在所述第一吸盤支架和所述第二吸盤支架底部設(shè)置吸盤，使得吸盤式氣動(dòng)爬壁機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)純氣動(dòng)化，不僅簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減輕重量，而且操作方便，使用靈活。
文檔編號(hào)B62D57/024GK102167102SQ20111008743
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者張舉, 蔣沛沛, 趙爽, 閆寧, 陳斌, 陳炎欽 申請(qǐng)人:上海電機(jī)學(xué)院